圖5 時序控制圖

圖6 進瓶水平軸與主軸構(gòu)成的電子凸輪表

圖7 NJ電子凸輪表

圖8 偏移程序

通過MasterOffset將主軸向后偏移280，這時的動作時序和凸輪形狀就與工藝要求相符了，但要注意的是，這時的從軸起始位置不為0，會造成起始速度“無窮大”，從而引發(fā)伺服報警。將MasterScaling設(shè)置為280，就可以將從軸的起始點推遲到“主軸280”的位置，當(dāng)主軸啟動時，從軸并不啟動，而是等到主軸到達(dá)280位置時再啟動，這樣就可以實現(xiàn)客戶的工藝要求了。

（2）暫停功能

這套系統(tǒng)相比以前用CS、CJ來做的系統(tǒng)而言，一個很重要的亮點就是可以很容易的實現(xiàn)“暫停功能”，具體程序如圖9所示。

圖9 暫停功能程序1

圖10 暫停功能程序2

當(dāng)需要暫停設(shè)備時，只需執(zhí)行MC_Stop指令即可。當(dāng)再次啟動時，只需再次執(zhí)行MC_Velocity指令，設(shè)備會從當(dāng)前停止的位置繼續(xù)運行。暫停的好處是，當(dāng)操作人員需要暫時停止設(shè)備，做簡單處理，后面又需要快速恢復(fù)生產(chǎn)狀態(tài)時，不需要重新尋原點。對生產(chǎn)效率的提高幫助很大。

（3）工位判斷

所示。

圖11 工位判斷程序

（4）回零停止

圖12 回零停止程序

如圖12程序所示，當(dāng)需要停止主拖動軸時，必須要等待主拖動當(dāng)前動作完成后。根據(jù)虛軸的位置判斷，當(dāng)虛軸處于90到140之間時，主拖動處于停止?fàn)顟B(tài)，這時執(zhí)行MC_CamOut指令，就可以將這個從軸順利脫出凸輪表。

在啟動和停止過程中，必須特別注意一個問題，那就是回零停止和啟動過程一樣，必須要按照嚴(yán)格的順序來執(zhí)行。例如，停止時，“出瓶”早于“主拖動”，“主拖動”早于“進瓶”，而進瓶時剛好相反。這樣才能保證在下次啟動時，出瓶工位的瓶子剛好被抓出，而進瓶工位則是空的，剛好可以開始放瓶。如果不按照順序啟動，則會使進瓶工位“有瓶”狀態(tài)下打開模板，導(dǎo)致瓶子掉落；或者出瓶工位“有瓶”，但不抓瓶，導(dǎo)致瓶子轉(zhuǎn)到機器底下。這些都是不允許的。

（5）急停保護

對于“撞車”的保護，是整個系統(tǒng)設(shè)計中非常重要的一部分。如果所有軸都能夠嚴(yán)格按照自己凸輪曲線進行運動，并且沒有掛進凸輪的軸也能夠正常動作的話，“撞車”原則上是不會發(fā)生的。但由于伺服故障、氣缸故障等諸多因素的產(chǎn)生，會使得“撞車”發(fā)生的概率增加。

圖13 進、出瓶模板的空間保護程序

圖13所示兩段程序是對進、出瓶模板的空間保護，當(dāng)模板被氣缸頂起時，模板絕對不能拖動，否則會被掀翻。這里依舊采取通過對主軸位置的判斷，來判斷從軸。當(dāng)主軸位置處于320和360之間時，模板被氣缸頂起，同時由模板開合軸將模板分開。如果此時氣缸突然下降，模板將來不及合攏，而被掀翻。此時可通過MC_ImmediateStop指令完成急停操作。

（6）曲柄的線性處理

整套設(shè)備采用了多個曲柄機構(gòu)，比如灌裝、擰蓋升降等等。根據(jù)曲柄機構(gòu)的特性，當(dāng)伺服勻速旋轉(zhuǎn)時，曲柄機構(gòu)的垂直速度并不是勻速的，并且垂直位置也不是線性變化的。而灌裝機構(gòu)需要一個相對穩(wěn)定的速度（主要是防止液體飛濺），和一個線性的標(biāo)定（可以通過對伺服位置的設(shè)定，直接標(biāo)定灌裝量）。解決速度基本恒定的方式如下：

IF 30>=MC_Fill1.Act.Pos OR (180>=MC_Fill1.Act.Pos AND MC_Fill1.Act.Pos>150) THEN

         Fill1_Velocity_Out:=LREAL#1*灌裝1速度HMI;

ELSIF (60>=MC_Fill1.Act.Pos AND MC_Fill1.Act.Pos>30) OR (150>=MC_Fill1.Act.Pos AND MC_Fill1.Act.Pos>120) THEN

         Fill1_Velocity_Out:=LREAL#0.8*灌裝1速度HMI;

ELSIF (80>=MC_Fill1.Act.Pos AND MC_Fill1.Act.Pos>60) OR (120>=MC_Fill1.Act.Pos AND MC_Fill1.Act.Pos>100) THEN

         Fill1_Velocity_Out:=LREAL#0.5*灌裝1速度HMI;

ELSIF 100>=MC_Fill1.Act.Pos AND MC_Fill1.Act.Pos>80 THEN

         Fill1_Velocity_Out:=LREAL#0.3*灌裝1速度HMI;

用以上公式，可以在灌裝伺服到達(dá)各個位置時，給予不同的速度，通過對角速度賦予“多段速”來實現(xiàn)垂直速度的基本恒定。再通過每10ms寫入一次速度的方式，來實現(xiàn)速度的變換。解決位置可標(biāo)定的方法如下：

糾偏角度轉(zhuǎn)弧度:=DegToRad(REAL#15);

Fill1_Feed_rad:=ACOS(臨時數(shù)字1);

Fill1_Feed:=RadToDeg(Fill1_Feed_rad)-REAL#15;

臨時數(shù)字:=REAL#3.14*REAL#16*REAL#7.5;

臨時數(shù)字1:=COS(糾偏角度轉(zhuǎn)弧度)-HMI氣缸1進給量/臨時數(shù)字;

通過平面解析幾何和三角函數(shù)運算，求得伺服角位置和曲柄垂直位置之間的線性關(guān)系。

最終實現(xiàn)，觸摸屏上面可以直接設(shè)定以“毫升”為單位的灌裝量值。

（7）凸輪表的變換

凸輪表編制好以后，每根軸都會按照自己的凸輪表數(shù)據(jù)進行重復(fù)運動。但是，如果更換了產(chǎn)品（主要是瓶子大小有變化），個別軸的動作就要發(fā)生變化。例如：把220mm高的瓶子換成了300mm，那么出瓶放瓶時，氣爪距離傳送帶的高度就要增加，這就要求凸輪表可以通過程序進行變換，程序如下：

FOR IndexOutUp := UINT#10#0 TO UINT#10#360 DO

IF IndexOutUp<=UINT#10#70 THEN

    Cam_BottleOutUp[IndexOutUp].Distance:= Cam_BottleOutUp00[IndexOutUp].Distance*2*BottleOutUpFeed1;

 ELSIF IndexOutUp>UINT#10#70  and IndexOutUp<=UINT#10#85 THEN

      Cam_BottleOutUp[IndexOutUp].Distance:= (Cam_BottleOutUp00[IndexOutUp].Distance-0.5)*2*(BottleOutUpFeed2 - BottleOutUpFeed1)+BottleOutUpFeed1;

 ELSE

           Cam_BottleOutUp[IndexOutUp].Distance:= Cam_BottleOutUp00[IndexOutUp].Distance * BottleOutUpFeed2;

END_IF;

END_FOR;

循環(huán)語句，將凸輪表內(nèi)的若干個點依次更改，再通過如下指令進行保存，這樣，這根從軸就會按照新的凸輪表來進行運動了。

4結(jié)束語